I. หลักการและข้อดีทางเทคนิคหลัก
แกนกลางของดิสก์เลเซอร์อยู่ในตัวกลางเกน-ผลึกดิสก์- (เช่น Yb:YAG) ซึ่งโดยปกติจะมีความหนาเพียงประมาณ 0.1 มิลลิเมตร โครงสร้างทางเรขาคณิตที่บางเฉียบนี้ช่วยให้ความร้อนดำเนินการอย่างรวดเร็วในแนวแกนไปยังแผงระบายความร้อนที่ด้านหลัง หลีกเลี่ยง "เอฟเฟกต์เลนส์ความร้อน" ที่เกิดจากการกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอในเลเซอร์แบบแท่งแบบดั้งเดิม จึงรับประกันคุณภาพลำแสงที่ยอดเยี่ยม ในการใช้งานเลเซอร์ที่รวดเร็วเป็นพิเศษ- ดิสก์เลเซอร์สามารถทำการเชื่อม การเจาะ และการตัดด้วยความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์- ผลกระทบจากความร้อนที่น้อยที่สุดในระหว่างกระบวนการผลิตทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "กระบวนการเย็น"
ครั้งที่สอง การวิจัยที่ล้ำหน้า-และความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพ
ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เลเซอร์ดิสก์แบบเร็วพิเศษ-เป็นตัวขับเคลื่อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างพัลส์ระดับแอตโตวินาทีและแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตเอ็กซ์ตรีม (XUV) ที่มีฟลักซ์สูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมวิจัยในประเทศและต่างประเทศได้สร้างสถิติใหม่หลายครั้งในการเพิ่มพลังงานเฉลี่ยและพลังงานชีพจร ตัวอย่างเช่น บางทีมประสบความสำเร็จในการส่งออกเลเซอร์ระดับพิโควินาทีมากกว่า 200 mJ ที่อัตราการทำซ้ำ 1 kHz ผ่านเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงที่เป็นนวัตกรรมใหม่และโครงสร้างปั๊มหลาย- งานวิจัยอื่นๆ ได้สร้างสถิติใหม่ของออสซิลเลเตอร์ที่มีกำลังเฉลี่ย 550 วัตต์โดยใช้อาร์เรย์มิเรอร์พิเศษและมิเรอร์ดูดซับความอิ่มตัวของเซมิคอนดักเตอร์ (SESAM) ระบบเลเซอร์ที่รวดเร็ว-การทำซ้ำ- พลังงานสูง-พิเศษ-เหล่านี้ให้แหล่งกำเนิดแสงที่ทรงพลังสำหรับ-การวิจัยที่ทันสมัยในฟิสิกส์ระดับแอตโตวินาที แท่งล่อฟ้าของเลเซอร์ และไดนามิกของโฟโตอิเล็กตรอนที่พื้นผิว
ที่สาม สถานการณ์การใช้งานทางอุตสาหกรรมหลัก
ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรม ดิสก์เลเซอร์ที่เร็วเป็นพิเศษ-ได้เสริมศักยภาพอย่างลึกซึ้งให้กับอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์หลายแห่ง:
การผลิตพลังงานใหม่และยานยนต์: ในภาคยานยนต์ไฟฟ้า (EV) ดิสก์เลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเชื่อมเชื่อมต่อแบตเตอรี่ของวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดงและอลูมิเนียม ความแข็งแรงของข้อต่อสามารถเข้าถึงวัสดุฐานได้ถึง 95% โดยไม่กระเด็น ปรับให้เข้ากับการประมวลผลที่แม่นยำของแผ่นทำความเย็นเหลวและบัสบาร์ทองแดง
การบินและอวกาศ: ใช้ในการเจาะรูระบายความร้อนในใบพัดกังหันซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีนิกเกิล- ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ทางอากาศได้อย่างมาก และสนับสนุนการผลิตโครงสร้างเฟรมเครื่องบินรุ่นต่อไป-
เซมิคอนดักเตอร์และจอแสดงผลใหม่: เลเซอร์ดิสก์ UV นาโนวินาทีกำลังสูง- สามารถรองรับกระบวนการที่สำคัญ เช่น การยกด้วยเลเซอร์- (LLO) และการอบอ่อนด้วยเลเซอร์ excimer (ELA) ซึ่งช่วยประมวลผลแผง OLED และเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นเส้นทางเทคโนโลยีทางเลือกหลักสำหรับ-แหล่งกำเนิดแสงการพิมพ์หิน EUV รุ่นต่อไป
วัสดุพิเศษและอุปกรณ์การแพทย์: ช่วยให้สามารถแปรรูปโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP){0}} ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงโดยเสียหายจากความร้อนเพียงเล็กน้อย ในวงการแพทย์ ใช้ในการผลิตขดลวดหลอดเลือดหัวใจที่มีคุณสมบัติต่ำกว่า 50 ไมครอน ซึ่งช่วยเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพ
IV. กระบวนการอุตสาหกรรมและภูมิทัศน์ตลาด
ตลาดเลเซอร์ดิสก์แบบเร็วพิเศษระดับโลก-กำลังเผชิญกับการเติบโตอย่างรวดเร็ว และคาดว่าจะมีมูลค่าเกือบ 700 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2029 เป็นเวลานานแล้วที่เทคโนโลยีหลักในสาขานี้ถูกผูกขาดโดยบริษัทในต่างประเทศ เช่น ในเยอรมนี อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิสาหกิจของจีนได้เร่งความก้าวหน้าในภาคส่วนนี้ บริษัทในประเทศ เช่น Suzhou Zhonghui Laser ประสบความสำเร็จในการเรียนรู้เทคโนโลยีเลเซอร์ดิสก์หลัก และประสบความสำเร็จในการผลิตจำนวนมากทางอุตสาหกรรม พวกเขาได้เปิดตัวเลเซอร์เฟมโตวินาทีระดับกิโลวัตต์-และแพลตฟอร์มเลเซอร์ยูวีและเลเซอร์สีเขียวกำลังสูง- ความก้าวหน้าเหล่านี้ไม่เพียงแต่บรรลุมูลค่าเอาต์พุตหลายร้อยล้านหยวนในการประมวลผลความแม่นยำทางอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังมอบโซลูชันแหล่งกำเนิดแสงที่เป็นอิสระและควบคุมได้สำหรับโครงการเชิงกลยุทธ์ระดับชาติที่สำคัญ เช่น แหล่งกำเนิดแสง EUV ในประเทศ และนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุม เมื่อมองไปข้างหน้า ด้วยความก้าวหน้าในการผสมผสานและการออกแบบไฟเบอร์เลเซอร์แบบโมดูลาร์ เกณฑ์การใช้งานสำหรับดิสก์เลเซอร์จะลดลงอีก ซึ่งนำไปสู่โอกาสในการพัฒนาที่กว้างขึ้น
